Uma Proposta para Implantação do SIG na Cidade de Londrina

Uma Proposta para Implantação do Sig na
Cidade de Londrina*
Omar Neto Fernandes Barros**
Mirian Vizintim Fernandes Barros***
João Henrique Caviglione****
Resumo
O uso do Sistema de Informação Geográfica vem sendo cada vez mais necessário na análise do espaço geográfico, principalmente nas áreas urbanas onde o volume de dados manipulados é muito grande. Sua capacidade
de capturar, armazenar, recuperar, transformar e representar espacialmente os dados do mundo real tem feito
desta ferramenta, um instrumento versátil para auxiliar a solução de problemas de análise em planejamento
urbano. Utilizando-se da Metodologia ZOPP de Planejamento Para Objetivos chegou-se em uma proposta para
otimizar o gerenciamento administrativo do município de Londrina, objetivando que as decisões de governo
fossem apoiadas por informações cadastrais, cartográficas, econômicas e sócio-demográficas inter-relacionadas
via informática. Por questões políticas o projeto inicial não foi adotado embora a implantação do SIG-Londrina
em ambiente acadêmico tenha sido realizada. No trabalho proposto para a cidade de Londrina, adotou-se o
método multitemático, e a quadra foi definida como unidade básica de análise. Utilizou‑se seis cartas temáticas
que compuseram juntamente como a base cartográfica o sistema de informação.
Palavras-Chave: sistema de informação geográfica, urbano, cidades, políticas públicas.
INTRODUÇÃO
A expansão desordenada das áreas
urbanas e as necessidades crescentes das
populações urbana e rural, aliadas à municipalização de serviços públicos em vários
setores, antes de responsabilidade da esfera
Estadual ou Federal, exigem respostas cada
vez mais rápidas das prefeituras. Tornam-se
essenciais novas abordagens dos problemas
existentes e a adoção de métodos e tecnologias capazes de propiciar um incremento
na eficiência das instituições municipais a
fim de atender satisfatoriamente todas as
novas necessidades criadas.
Nesse contexto, os Sistemas de Informação Geográfica (SIG’s), representam uma
ferramenta extremamente útil para os propósitos do planejamento. Por reunirem um
extenso conjunto de aplicativos, tais sistemas
se constituem num instrumento capaz de
armazenar, manipular, recuperar e analisar
dados georreferenciados. Permitindo desta
forma rapidez na obtenção de informações e
dados para conhecer e resolver problemas de
organização espacial. É característica básica e
geral dos SIGs a capacidade de tratar as relações espaciais entre os objetos geográficos,
e o armazenamento da topologia, o que permite as consultas ao banco de dados espacial
conforme Câmara (1993), permitindo uma
racionalização no planejamento e gerenciamento de recursos no rol de atividades de
administrações municipais.
Trabalho desenvolvido com auxílio dos Projetos CPG/UEL no 2511 & 2737.
Professor adjunto da Universidade Estadual de Londrina. E-mail: [email protected]
***
Professor adjunto da Universidade Estadual de Londrina. E-mail: [email protected]
****
Pesquisador do Instituto Agronômico do Paraná. E-mail: [email protected]
*
**
Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
211
O desenvolvimento dos SIGs está diretamente relacionado com os avanços na área
de computação. Somente após 1960 com
a disponibilidade do computador digital,
cresceram tanto os métodos conceituais de
análise espacial, quanto as reais possibilidades de mapeamento temático quantitativo
(BURROUGH, 1989). Nestas últimas décadas
têm se tornado ferramenta valiosa nas mais
diversas áreas de conhecimento, e
evoluíram como meios de reunir e analisar dados espaciais diversos, dentre os quais muitos
foram desenvolvidos para fins de planejamento
e de manejo de recursos naturais ao nível urbano, regional, estadual e nacional de órgãos
governamentais” (STAR e ESTERES, 1990).
Em uma definição geral, um SIG pode
ser entendido como qualquer conjunto de
procedimentos, manuais ou auxiliados por
computador, utilizados para armazenar e
manipular dados geograficamente referenciados (ARONOFF, 1995).
Várias iniciativas envolvendo o uso de SIG
na administração municipal já são registradas
atualmente em todo o território nacional, em
cidades de porte variado. Experiências bem
sucedidas implantadas há várias décadas
em países desenvolvidos têm demonstrado
a viabilidade de uma quantidade de aplicações de SIG no ambiente urbano e rural.
Um dos ganhos que pode ser obtido em
relação à forma tradicional de analisar este
ambiente é a redução da subjetividade, em
que a decisão passa a ser tomadas sobre uma
base mais técnica e menos pessoal (WEBER
e HASENACK, 1997). Como conseqüência,
obtém-se uma menor repetição de processos
e procedimentos na rotina das instituições e
uma maior racionalização no uso de recursos financeiros e dos equipamentos sociais
(PARROT e STUTZ, 1992).
Os serviços públicos podem ser melhor
planejados integrando informações de origens, tipos e formatos diversos em análises
de elevado grau de complexidade como,
por exemplo, a infra-estrutura de saúde
pública, que pode ser racionalizada através
da análise integrada de dados cartográficos,
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demográficos e sócio-econômicos, dimensionando adequadamente o número e a
localização dos postos de atendimento. O
controle e monitoramento de epidemias
e, de catástrofes naturais também pode
ser efetuado com maior rigor quando as
informações necessárias estão integradas
no ambiente de um SIG (AGUGLINO e
RODRIGUES, 1994). O mesmo vale para o
caso de escolas municipais, que podem
ser locadas e dimensionadas em função de
uma demanda real e de acordo com o nível
sócio-econômico da população de cada
região da cidade. Estimativas mais fiéis do
nível de qualidade de vida nas diferentes
regiões podem ser efetuadas, subsidiando
o planejamento para diminuir as diferenças
existentes (CECCATO et al, 1993).
Programas de combate à criminalidade
podem ser melhor elaborados a partir da
visualização da distribuição, tipo e número das ocorrências. Programas de apoio a
atividades agrícolas podem ser elaborados
com planejamento integrado. Embora as
possibilidades sejam numerosas, não existem fórmulas prontas para as análises em
SIG, tampouco sistemas ou dados padrão
para essas análises. Cada município pode
desenvolver suas próprias aplicações para
resolver os problemas locais que julga mais
importante (RODRIGUES e VILAÇA, 1994).
A elaboração de análises em SIG permite
ir além da simples visualização espacial do
conteúdo de um banco de dados tabular. É
possível obter informações valiosas a respeito de vários aspectos físicos, que podem
ser de grande utilidade para subsidiar o
planejamento e gerenciamento de recursos
em uma série de atividades.
Partindo dos pressupostos acima mencionados a Prefeitura Municipal de Londrina
sentiu, em 1998 a necessidade de elaborar
um Programa de Implantação de um Sistema de Informações Geográficas tendo como
fundamentos uma necessidade histórica e
a vontade política da Secretaria de Planejamento e Fazenda de dotar a municipalidade de uma tecnologia que, cada vez mais,
vem sendo utilizada por municípios de
diferentes tamanhos e, em várias partes do
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mundo, para auxiliar o gerenciamento de
dados e planejamento. Um outro aspecto
bastante relevante no emprego do SIG no
planejamento, é a tentativa de se evitar no
futuro parte dos problemas encontrados
atualmente nos grandes centros urbanos.
A presente proposta foi elaborada, com
finalidade real a partir da reunião realizada em 19/03/98 na CODEL – Companhia
de Desenvolvimento de Londrina, com
órgãos públicos (Secretarias, Autarquias e
Companhias) de Londrina. Leva em conta
seus anseios, bem como as condições concretas de recursos técnicos, financeiros e
intelectuais disponíveis naquela ocasião
na Prefeitura de Londrina. Em anexo pode
ser encontrada a Estrutura do Marco de
Referência demonstrando uma proposta e
seu alcance para a administração pública de
Londrina-Paraná.
OBJETIVO GERAL PARA O SIG LONDRINA
Otimizar o gerenciamento administrativo
do município, garantindo que as decisões de
governo sejam apoiadas por informações
técnicas (cadastrais, cartográficas, econômicas e sócio-demográficas) inter-relacionadas
via informática.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
– Desenvolver o interesse de cada órgão
público pela coleta, arquivo e pesquisa
de dados básicos ao estabelecimento de
seus programas e projetos específicos.
– Formar e treinar pessoal qualificado para
o desenvolvimento do Programa de Sistema de Informações Geográficas em cada
órgão público.
– Participar na elaboração de normas de
confecção e alteração dos dados primários que passarão a compor a base
cartográfica.
– Gerenciar de forma coerente ao nível das
informações de base, banco de dados
específico de cada órgão público.
– Gerenciar as informações através de uma
base cartográfica municipal e única.
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– Possibilitar como técnica uma melhor
integração de informações entre os órgãos públicos que compõem a Prefeitura
Municipal de Londrina, objetivando uma
melhor gestão de políticas específicas e
globais, bem como avaliação de programas e projetos.
– Possibilitar um melhor controle informativo dos imóveis público e particular, bem
como, gerenciar rapidamente modificações no espaço urbano e rural.
– Possibilitar como ferramenta adicional
uma melhor fiscalização, arrecadação e
aplicação de políticas públicas.
– Possibilitar as bases para o estabelecimento
de um Zoneamento Municipal coerente e,
a construção de subdivisões conforme critérios específicos de cada órgão público.
CONCEITOS BÁSICOS NA implantação dE
UM SIG
A implantação de um SIG exige alguns requerimentos para a operacionalização e seu
sucesso depende de uma série de fatores.
Dentre eles, a cartografia atualizada constitui peça fundamental para a administração
municipal, pois dela derivam informações
úteis para a tributação e para a gerência dos
serviços e do uso do solo, além da racionalização no uso do contingente humano e de
equipamentos. A elaboração de uma base
cartográfica atualizada representa provavelmente o maior custo envolvido na implementação de um SIG no planejamento.
Existe também o aspecto organizacional,
que se refere à definição do grau de envolvimento e responsabilidade de cada setor na
implantação e operação do sistema, à gerência do projeto e à formação e qualificação da
equipe técnica envolvida. Entram também
questões relacionadas a hardware e software,
devendo-se procurar soluções que permitam
responder com maior rapidez possível os
questionamentos levantados. Cada um desses
componentes precisa ser muito bem definido,
sob pena dos objetivos propostos não serem
atingidos e, com isso, criar um quadro de frustração e desinteresse pela tecnologia.
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O planejamento tem-se tornado cada dia
mais complexo e difícil, devido ao grande
número de variáveis a serem levadas em
consideração na análise da realidade que se
apresenta. A busca de um sistema de informações capaz de absorver a complexidade
da realidade, e de possuir como característica principal à flexibilidade, necessária para
a adaptação às diversas realidades locais
e às suas alterações no tempo, tem sido o
desafio constante das atuais administrações
municipais.
Na elaboração de um SIG, Star e Esteres
(1990), elegem cinco elementos essenciais
que são: aquisição de dados, pré-processamento, gerenciamento de dados, manipulação e análise e geração de produtos.
A aquisição de dados é um processo de
identificação e coleta de dados para compor
o sistema. É necessário definir a escala de
análise, pois os dados a serem coletados
e introduzidos no sistema de informação
geográfica são dependentes dela.
O pré-processamento envolve a manipulação dos dados para facilitar sua entrada no
sistema, que incluem a conversão do formato de dados e a identificação da localização
dos objetos no sistema de coordenadas
originais de uma forma sistemática, que é
praticamente inseparável da fase seguinte
que diz respeito a funções de gerenciamento de dados, onde se administra a criação e
o acesso ao banco de dados.
A informação geográfica armazenada
mediante um sistema de base de dados
alfanuméricos pode ser objeto de busca,
segundo determinado critério temático,
territorial ou ambos, ou ser combinada de
muitas formas para produzir mapas derivados que representam relações reais ou
hipotéticas.
Os SIGs reúnem uma gama de módulos
e ferramentas que permitem a manipulação
e análise dos dados, como: superposições,
transformações, desenho de novos mapas,
cálculos, dentre outros; gerando novos
produtos.
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PROCEDIMENTOS ADOTADOS PARA O SIGLONDRINA DESENVOLVIDO NA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – UEL
Um primeiro trabalho concreto de desenvolvimento do SIG-Londrina foi efetuado em
meio acadêmico e apresentado como Tese de
Doutorado (BARROS, 1998). Na elaboração
do SIG-Londrina, utilizou-se o método multitemático (ROSS, 1995) e foram analisados
dados convencionais em forma de cartografia temática, onde as variáveis utilizadas
foram: uso do solo (destacando os atributos
formadores da cidade, a estruturação urbana
e os espaços livres), densidade demográfica
e de construção, verticalização, expansão
urbana e aspectos naturais do sítio urbano
(declividade e hispsometria) na definição
das áreas de preservação. Este procedimento
metodológico – operacional gera produtos
analíticos em uma primeira fase e, de síntese
posteriormente. As informações analisadas
são produtos representados através de cartogramas, produzidos a partir de dados obtidos
por sensores e levantamento de campo, que
fornecem um conjunto de informações sobre
a natureza e a sociedade; trabalhados pelos
processos informatizados. O resultado completo desse estudo foi publicado em Barros
(1998); e uma versão simplificada em Barros
et al. (2001).
Na aquisição de dados foi necessário,
primeiramente, definir a escala do modelo
urbano, pois os dados a serem coletados
e introduzidos no Sistema de Informação
Geográfica dependem desta. Na definição
da dimensão espacial elementar a ser utilizada, foram considerados os seguintes
aspectos: os objetivos do trabalho, a base
cartográfica e a cartografia temática disponíveis. Foi definido como unidade básica
de análise a quadra. Nesta escala não são
representados os elementos locais, mais a
agregação deles.
Os critérios acima mencionados foram
também utilizados na escolha das seguintes
variáveis de análise do ambiente urbano:
uso do solo urbano, verticalização, data de
implantação dos loteamentos, densidade
demográfica e zoneamento legal. Esses
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dados existem na forma de cartas temáticas
em formato analógico, na escala 1:10.000,
de autoria do IPPUL- Instituto de Pesquisa e
Planejamento de Londrina e a Carta de Uso
do Solo Urbano de Londrina – 1995; feita
através de trabalho de campo e interpretação de fotos aéreas.
O pré-processamento envolveu a manipulação dos dados para facilitar sua entrada
no sistema, que incluem a conversão do formato de dados e a identificação da localização dos objetos, no sistema de coordenadas
originais de uma forma sistemática, que é
praticamente inseparável da fase seguinte
que diz respeito a funções de gerenciamento de dados, onde se administra a criação e
o acesso ao banco de dados.
A entrada de dados foi iniciada a partir
da base cartográfica em formato digital,
realizada em AUTOCAD, cedida pelo IPPUL,
contendo as seguintes entidades: limite
urbano, lotes urbanos e rurais, ruas, rios,
rodovias, ferrovia e curvas de nível principais
e secundárias.
Esta base cartográfica foi georreferenciada e inseridas no ARC-INFO, trabalho este
realizado junto ao Laboratório de Geoprocessamento do Instituto Agronômico do
Paraná em Londrina, onde foi desenvolvida
grande parte do Sistema de Informação
Geográfica.
Posteriormente, foram introduzidas
no sistema as cartas temáticas através do
processo de digitalização direta no visor. A
edição das feições (polígonos) foi realizada
diretamente sobre a carta base, utilizando o
programa ARC-EDIT do ARC-INFO, e, posteriormente, relacionadas no banco de dados.
Estes procedimentos resultaram nas cartas
temáticas digitais, a saber: Uso do Solo Urbano por Categorias – 1995, Zoneamento
Legal, Número de Pavimento das Edificações, Expansão dos Loteamentos Urbanos,
Densidade Demográfica de 1995, e Uso do
Solo Urbano de Londrina – 1995.
Estas informações geográficas foram
armazenadas no sistema de base de dados
alfanuméricos, permitindo que elas passassem a ser objetos de busca, segundo
determinado critério temático, territorial ou
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ambos, ou ser combinada de muitas formas
para produzir mapas derivados que, representaram relações reais ou hipotéticas.
A produção dos mapas derivados foi
realizada no software IDRISI, que reúne
uma gama de módulos e ferramentas que
permitem a manipulação e análise dos dados como: superposições, transformações,
desenho de novos mapas, cálculos, etc. Os
dados primários foram reclassificados e ou
cruzados na etapa referente à geração de
produtos fornecendo novas informações
ou novos “layers”.
O Modelo Numérico do Terreno foi utilizado para gerar os “layers”: hipsometria,
declividade e visualização em 3D.
O sistema composto de um banco de
dados relacional permitiu a reclassificação e
o cruzamento de variáveis numa única base
cartográfica. A reclassificação permitiu a
visualização em tela e a produção de cartas
dos temas de maneira flexível e rápida. O
cruzamento foi realizado a partir de regras
de classificação sobre as variáveis já existente no banco de dados, gerando também
uma nova informação, ou cartas derivadas.
Os procedimentos acima citados permitiram avaliar e analisar entre outros os
seguintes aspectos urbanos: uso do solo,
destacando os atributos formadores da
cidade, a estruturação urbana, os espaços
livres e as áreas verdes, os vazios urbanos,
distribuição da população e de construção,
localização de favelas, verticalização, expansão urbana, aspectos naturais do sítio
urbano (declividade e hipsometria), área
de conservação, áreas aptas e não aptas à
urbanização e ocupação indevida de fundo
de vales. Todo esse material compôs a base
do SIG – LONDRINA e, as informações obtidas tendo em vista a impossibilidade de
reprodução em cores, podem ser apreciadas em Barros (1998); e Barros et al. (2001).
Futuramente estarão disponíveis em meio
digital, no endereço eletrônico do Departamento de Geociências – CCE – Universidade
Estadual de Londrina.
215
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Alguns aspectos são relevantes quando
analisamos o quadro anexo sobre a Estrutura
do Marco de Referência. Uma parte significativa dos órgãos públicos necessita de treinamento de pessoal, ampliação do quadro de
funcionários para a área de geotecnologias e
compra de equipamentos; demonstrando que
esses aspectos são primordiais e os primeiros
a serem abordados na implantação de um
SIG municipal. A definição da escala da base
cartográfica é outro aspecto essencial, pois,
há entre os diversos órgãos expectativas diversas quanto aos benefícios desses sistemas.
Portanto definir o maior grau de detalhe a ser
implementado no SIG é fator essencial para não
frustrar as expectativas iniciais. Outro ponto
central é a necessidade de um levantamento
de campo que venha cobrir a maior parte das
necessidades declaradas pelos órgãos públicos
não esquecendo de ressaltar que algumas das
funções de base desses órgãos, pretendidas
com a implantação do SIG poderiam ser melhor
atingidas com outros meios de controle e, sem
dúvidas com menor custo.
Infelizmente uma das propostas de implantação do SIG na Prefeitura Municipal
Londrina foi prejudicada por ações políticas,
entre um secretário municipal e uma empresa de Geotecnologia, conforme denúncia
em jornais de Londrina de 15/11/1998. Nova
tentativa esta sendo retomada na atual
administração (2001) com uma equipe de
pesquisadores principalmente da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UNESP São
Paulo e pelos responsáveis do site www.
prefeitura24horas.com.br.
Uma das grandes vantagens que os SIGs
apresentam é a flexibilidade na manipulação
da informação espacial, o que permite uma
visão mais clara da cidade, em toda sua complexidade. Nos estudos do espaço urbano,
as aplicações têm sido diversas, abrangendo
a análise ambiental, a expansão urbana, o
zoneamento ou planos diretores, ou ainda o
conhecimento da infra-estrutura, da característica da população, cadastro de imóveis.
Uma cidade que se caracteriza como de
médio porte e é também um pólo regio216
nal, devido as suas atividades primárias e
terciárias. Fundada em 1934 é uma cidade
bastante jovem, mas com muitos problemas
de ordem sócio-ambiental. Seu espaço intraurbano é um desigual e muitas vezes injusto,
decorrentes das diferenças econômicas. Os
lugares menos “privilegiados” em relação
à localização, infra-estrutura e qualidade
ambiental estão “reservados” à população
de classe mais baixa. O conhecimento
destas diferenciações permite uma melhor
compreensão do espaço urbano e, conseqüentemente, auxilia a tomada de decisões
para aliviar as tensões urbanas, causadas
pela diferenças sociais e espaciais.
O SIG-Londrina, desenvolvido na Universidade-UEL permitiu a confecção de uma série
de cartas derivadas e de síntese, elaboradas
a partir de cartas temáticas conforme Barros
(1998); e Barros et al. (2001) Os Projetos da
Coordenadoria de Pesquisa e Pós Graduação
da UEL “Geoprocessamento e Unidades de
Paisagem Urbana de Londrina-Pr-Brasil”
cadastro 2511 e “Projeto de Instalação do
Centro de Geoprocessamento Norte do Paraná” cadastro 2737 têm demonstrado em
parte a utilidade e necessidade de trabalhos
com as geotecnologias em Londrina.
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SIG Establishing Proposal At Londrina City
Abstract
The use of the Geographical Information System has being more and more necessary in the analysis of the geographical space, mainly in the urban areas where the volume of manipulated data is very big. Your capacity to
capture, to store, to recover, to transform and to represent spacely the data of the real world, made of this tool,
a versatile instrument to aid the solution of analysis problems in urban planning. Using the Methodology ZOPP
for Planning Objective it came into a proposal to optimize the administrative administration of the district of
Londrina, aiming at that government’s decisions root leaning for information cadastral, cartographic, economical
and partner-demographic interrelated through computer science. For subjects of politics the initial project was
not adopted away, the implantation of SIG-Londrina in academic atmosphere has been accomplished. In the
work proposed for the city of Londrina, the method multithematic was adopted, and the block was defined
about basic unit of analysis. It was used six thematic letters that composed together as the cartographic base
the information system.
Key-Words: geographical information system, urban, cities, public politics.
ANEXO
ESTRUTURA DO MARCO DE REFERÊNCIA DEMOSTRANDO PROPOSTA E SEU ALCANCE PARA
A ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA DE LONDRINA-PARANÁ.
O plano de trabalho apresentado levou em conta a disponibilidade da equipe de implantação do Sistema de Informações Geográficas na Prefeitura Municipal de Londrina, assim
como, as solicitações e resultados esperados para três anos, declarados pelos órgãos municipais participantes da reunião de elaboração do Marco de Referência, realizada na CODEL;
utilizando-se da Metodologia ZOPP de Planejamento Para Objetivos.
Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
217
continua
218
Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
continuação
continua
Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
219
continuação
continua
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Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
continuação
continua
Geografia, Londrina, v. 10, n. 2, p. 211-224, jul./dez. 2001
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continuação
continua
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continuação
continua
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continuação
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